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  • 风力发电产业研究之技术篇
作者:徐鹏时间:2013年11月19日
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    上一篇中小“易”向大家介绍了风力发电的基本情况,今天我们进入风电技术篇,了解一下风力发电的技术种类。


    风力发电系统按照发电机的运行方式,可以分为恒速恒频风力发电系统和变速恒频发电系统。在目前系统中应用最多的是恒速恒频式,这种系统的特点在于由控制系统对风速进行实时监测,当平均风速大于起动风速时,控制系统开始启动风机进行发电。这种发电方式具有性能可能、控制技术简单的有点,但是缺点在于风能的利用率较低。这样的系统通常会配备大小两套系统配合使用,充分利用不同的风速。变速恒频风力发电系统就是不干涉风车的转速,让其随风速变化而变化,再用其他方式调频的技术。风机和电机的转速有很大的变化范围,当风速改变时,实时的调整风机转速,最大限度的对风能进行利用,优化了机组的运行条件,系统的发电效率也大大地提高了。目前国内外主流的风力发电系统如建成或者在建的机组均采用这种方式。


    按照变换器的方式,风电可分为交-交系统,交-直-交系统和混合系统。交-交系统没有中间的直流环节,传统的交-交系统由三套可逆整流电路组成,能够和电源之间进行能量交换。这种交换系统工作可靠性好,效率较高。但由于含有较大的谐波电流,因而功率因数也较低。其次由于系统的结构复杂,导致元件的数量较大,在风力发电的系统中应用有限。交-直-交系统采用电压源型通用变频器,输入侧并不控制电流而直接整流得到直流电压,输出侧则对直流电压调压调频来达到负荷要求。由于输入电流是非正弦波形电流,功率因数较低,对电网造成谐波影响。该系统设备较多且庞杂,造价高容易损坏,导致系统的可靠性较差。混合系统是将电压型和电流型两个变换系统并联运行这种系统一共含有4 个可控变换器。该系统主变换器为电流源变换器,副变换器为电压源变换器。具有控制方式灵活,输出电能质量高,便于实现电机矢量调节等优点; 但该类型变换器所需的功率器件数量多,拓扑结构复杂,导致硬件成本过高,且控制系统设计困难。


    风电技术的主要环节就是风力发电机,也就是俗称的“风车”。按照风转轴的安装方式,可分为垂直式和水平式风力发电机。。垂直轴风力发电机出现于20 世纪30 年代,比水平轴风力发电机要晚。垂直式风力发电机的能量驱动链是成垂直方向的,主要包含两种类型: 第一类就是利用空气阻力做功,第二类就是利用翼型的升力做功。目前应用最广且技术最纯熟的风力机是水平轴风力机。水平轴风力机包括塔身和塔身顶端的翼舱。在翼舱里安装有发电机、变速箱和转子等。其风轮叶片数一般为2 ~ 3 叶,叶片形状一般为翼形,该风轮启动力矩较大,风能利用系数高。为了使风机的页面( 扫风面) 能够处于最佳迎风位置,一般在水平式风力发电机上还需安装调向装置。


     “易”招商风电产业研究之技术篇(篇二)就谈到这里,下次,小“易”将与各位继续分享“风力发电公司篇”(篇三),介绍国际知名企业,敬请大家关注。


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